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Venerdì 25 Aprile 2003

Corrosione negli impianti

Guida di Alexhwoc | Per questo articolo ci sono Commenti 15 commenti | Permalink Permalink

L'abbinamento nei nostri circuiti di raffreddamento a liquido di materiali diversi può avere ripercussioni come la corrosione. Ecco tutto quello che dobbiamo sapere.

 

 

Cap 1.2: Reazioni di ossidoriduzione

Il fenomeno della corrosione è essenzialmente una reazione di ossidoriduzione in cui il metallo si ossida (aumenta la sua carica elettrica) e quindi svolge il ruolo di donatore di elettroni mentre l'ossigeno o chi per esso (ad esempio anche idrogeno nel nostro caso) gli acquista riducendosi. Cioè la reazione di ossidoriduzione si può definire come una reazione in cui i reagenti iniziali (Es: Ferro e Ossigeno in acqua ) si trasformano in altri prodotti cambiando il loro numero di ossidazione ( Es: idrossido di Ferro).

Ossidazione (Ox) Fe(0) -> Fe2+ + 2e-
Riduzione (Red) 1/2O2 (0) + H2O + 2e- -> 2OH-
Ossidoriduzione (RedOx) Fe(0) + 1/2O2 (0) + H2O -> Fe(OH)2

In questo caso preso ad esempio il Ferro all' inizio metallico a numero di ossidazione 0 ossidandosi passa a valore +3 (cioè assume carica positiva), questo passaggio comporta la perdita per ogni atomo di 3 elettroni che vengono in questo caso, presi dall' Ossigeno che da numero di ossidazione 0 passa a -2 (negativo) e va a legarsi al Ferro formando l' idrossido.
Questo flusso di elettroni: 2 elettroni per ogni atomo di Ferro e mezza molecola di Ossigeno è misurabile in Volt, questa tensione è il potenziale E di reazione ed indica la tendenza all' ossidazione del metallo, mentre l' intensità di corrente I mi dice l' effettiva velocità a cui questa procede.
Un ossidante però non è in grado di ossidare tutte le sostanze, anzi in alcuni casi sarà lui a ossidarsi e l' altra sostanza a ridursi, cioè è favorita la reazione inversa. Le reazioni di ossidoriduzione sono essenzialmente scambi di elettroni, questi eventi possono verificarsi sia con Ossigeno che senza Ossigeno, in questo caso il ruolo di ossidante lo può fare un altra sostanza presente nel sistema. Per questo è importante prevedere il senso delle reazioni, classificando gli ossidanti e i riducenti secondo la loro forza.
E' possibile così definire una tabella di riferimento in cui è possibile classificare e ordinare le varie sostanze in base alle loro capacità ossidoriduttive.

Metalli e leghe
Platino (Pt)
Oro (Ag)
Grafite (C)
Titanio (Ti)
Argento (Ag)
Hastelloy C (62% Ni, 32%Cr, 15%Mo)
Acciaio 18/8 (passivato*) (18% Cr, 8%Ni)
Iconel (passivato*) (80%Ni, 13Cr, 7%Fe)
Nickel (passivato*) (Ni)
Argento da saldatura
Monel (70%Ni, 30%Cu)
Bronzi ( Cu, Sn)
Rame (Cu)
Ottoni (Cu, Zn)
Hastelloy B (60%Ni, 20%Mo, 6%Fe, 1%Mn)
Iconel (non passivato*)
Nikel (non passivato*)
Stagno (Sn)
Piombo (Pb)
Lega Stagno/Piombo da saldatura (60%Sn, 40%Pb)
Acciaio 18/8 (non passivato*)
Acciaio dolce
Acciaio al carbonio
Lega Alluminio 2024
Cadmio (Cd)
Lega Alluminio 6053
Lega Alluminio1100
Lega Alluminio 3004
Lega Alluminio 5052H
Zinco (Zn)
Magnesio (Mg) e sue leghe
tab. 1. Classificazione dei metalli e leghe dal più resistente al meno resistente in acqua di mare, ambiente piuttosto aggressivo e quindi di buon riferimento.
(* Il termine passivato verrà spiegato in seguito).

 

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Cap 1.0: Chimica ed elettrochimica Cap 1.3: Cella elettrochimica

 

 

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Commento #1 di
Leo84
26 aprile 2003 alle 11:03
Bella rece, complimenti, sarebbe bello fare qualke prova sui nostri impianti con i metodi spiegati in "Strumenti di rilevazione e misura" verso fine rece.

Bravo alex wink.gif

P.s. forse qui ? un p? OT per? nella rece viene sconsigliato l´uso del cloro negli impianti ove sia presente alluminio, anke nel caso l´alluminio NON sia presente ? sconsigliato usarlo? pu? in qualke modo intaccare il rame o "innescare" (azz che parola;) ) qualke reazione non voluta?

Ciao

[edit] . [/edit]
Commento #2 di
Alexhwoc
27 aprile 2003 alle 19:33
QUOTE
Originariamente inviato da Leo84
Bella rece, complimenti, sarebbe bello fare qualke prova sui nostri impianti con i metodi spiegati in "Strumenti di rilevazione e misura" verso fine rece.

Bravo alex wink.gif

P.s. forse qui ? un p? OT  per? nella rece viene sconsigliato l´uso del cloro negli impianti ove sia presente alluminio, anke nel caso l´alluminio NON sia presente ? sconsigliato usarlo? pu? in qualke modo intaccare il rame o "innescare" (azz che parola;) ) qualke reazione non voluta?

Grazie wink.gif
Gi? fare delle prove non sarebbe male infatti , quello che vedi ? solo la prima parte , in realt? ho costriuto anche dei sistemi per fare alcune misurazioni e test ma i tempi sono lunghissimi, adesso poi che sono presenti ion commercio nuovi inibitori e liquidi vari mi interesserebbe provarne l´ effettiva efficacia.
:smoking:

Per la tua domanda la risposta ? che il Cloro e cloruri lo sconsiglio sempre anche se non ci sono pezzi in Alluminio.
Commento #3 di
Leo84
27 aprile 2003 alle 20:08
Grazie biggrin.gif

riguardo a questo:
"consiste nel prelevare un campione di acqua dall´impianto e farlo reagire con una soluzione di ammoniaca. Avvenuta la reazione se si osserva sul fondo del recipiente un precipitato gelatinoso bianco-grigiastro di Al(OH)3*3H2O vi ? presenza di Alluminio in soluzione."

potresti darmi qualke spiegazione in + su cosa devo cercare ed utilizzare per fare una prova del genere? sempre se ? sono cose che posso trovare.

Ciao biggrin.gif
Commento #4 di
Alexhwoc
28 aprile 2003 alle 11:12
Ammoniaca e due recipienti , di cui uno trasparente dove mettere il camione d´ acqua.
Queste cose le trovi in tutti i supermercati e ferramenta. wink.gif
NN ti aspettare molto CMQ se nell´ impianto ci sono molti litri d´ acqua e di metallo se ne ? corroso pochi decimi di grammo non vedi niente, per concetrazioni molto basse occorrono rilevatori apposta.
Commento #5 di
Leo84
28 aprile 2003 alle 16:57
QUOTE
Originariamente inviato da Alexhwoc
Ammoniaca e due recipienti , di cui uno trasparente dove mettere il camione d´ acqua.
Queste cose le trovi in tutti i supermercati e ferramenta. wink.gif
NN ti aspettare molto CMQ se nell´ impianto ci sono molti litri d´ acqua e di metallo se ne ? corroso pochi decimi di grammo non vedi niente, per concetrazioni molto basse occorrono rilevatori apposta.


...oki wink.gif
Commento #6 di
jowind
03 maggio 2003 alle 16:31
Essendoci resi conto che i problemi essenziali in un circuito di watercooling sono 2 (depositi di calcare e corrosione), che a meno di particolari condizioni rimangono comunque due fenomeni separati, mi viene in mente un metodo per assicurarci "almeno" una buona protezione dalla carrosione, anche se, come abbiamo potuto leggere nella ottima recenzione di ALEX, rimane un fenomeno meno pericoloso del primo se si eliminano i contatti diretti di metalli diversi e si cerca di utilizzare acqua o altri liquidi a bassissima conducibilità.
Il metodo in questione è la così detta PROTEZIONE CATODICA!
Essa è molto semplice da realizzare, in pratica basta mettere in contatto elettrico (ad es. tramite un cavo elettrico) una barretta di metallo (ad es. Zinco) con POTENZIALE STANDARD "E" più basso di quello del metallo che vogliamo proteggere (ad es. il rame del WB), ed immergerla in una apposita vascatta nella quale passi il fiquido di raffreddamento.
In questo modo la BARRETTA DI ZINCO fungerà da CATODO della pila elettrolitica che si forma corrodendosi al posto del rame.
Così il nostro WB rimane protetto dalla corrosione elettrolitica e sarà sufficente cambiare la barretta di Zinco quando questa raggiungerà una eccessiva corrosione!!

Ciao a tutti
Commento #7 di
Locurtola
05 maggio 2003 alle 14:34
Gran bell´articolo!

Avrei per? un paio di domande da neofita...

Sto realizzando un impianto con WB Lunasio RS3+ (quello con i contatti in ottone nickelato): questo non dovrebbe aver problemi di corrosione sui raccordi, giusto?

Nel circuito ci saranno un paio di rubinetti che mi permetteranno di scollegare l´impianto (esterno) dal case... Questi saranno in ottone e ottone nickelato...

Il radiatore invece, se non riesco a rimediare di meglio sar? in alluminio: con questa configurazione c´? il rischio che si corroda qualcosa o il fatto che l´alluminio del rad non sia a diretto contatto con WB o rubinetti dovrebbe inibire abbastanza la cosa?

Inoltre, il metodo della barretta di zinco suggerito da Jowind e utilizzato in ambito nautico, pu? rivelarsi efficace anche nel nostro utilizzo?

Grazie!
Commento #8 di
Leo84
05 maggio 2003 alle 16:04
I raccordi del WB sono ok , mi preoccupo invece per il rad...
Commento #9 di
Alexhwoc
08 maggio 2003 alle 18:18
QUOTE
Originariamente inviato da Locurtola
Gran bell´articolo!

Avrei per? un paio di domande da neofita...

Sto realizzando un impianto con WB Lunasio RS3+ (quello con i contatti in ottone nickelato): questo non dovrebbe aver problemi di corrosione sui raccordi, giusto?

Nel circuito ci saranno un paio di rubinetti che mi permetteranno di scollegare l´impianto (esterno) dal case... Questi saranno in ottone e ottone nickelato...  

Il radiatore invece, se non riesco a rimediare di meglio sar? in alluminio: con questa configurazione c´? il rischio che si corroda qualcosa o il fatto che l´alluminio del rad non sia a diretto contatto con WB o rubinetti dovrebbe inibire abbastanza la cosa?

Inoltre, il metodo della barretta di zinco suggerito da Jowind e utilizzato in ambito nautico, pu? rivelarsi efficace anche nel nostro utilizzo?

Grazie!

Per ottone e nichel nn ci sono problemi se utilizzi il liquido di raffreddamento giusto.

Per quanto riguarda il radiatore ? importante che sia scollegato elettricamente dal resto dei componenti metallici presenti nel circuito : verifica che sia cos? con un tester ( deve risultare di avere resistenza dell´ ordine di centinaia di Kilo Ohm meglio se MegaOhm).
Ti consiglio di aggiungere poi un anticorrosivo apposito per l´ alluminio e di evitare assolutamente cloro e cloruri nel liquido.
Con acqua demineralizzata ? bene aggiungere un po´ di bicarbonato di sodio ( mezzo cucchiaino ogni 4 litri) per proteggere le saldature in stagno/piombo e ridurre la riduzione dell´ ossigeno.
Tieni l´ impianto chiuso , aggiungi alcool per evitare la crescita di micororganismi ( il 5% ? molto spesso pi? che sufficente)
inoltre l´ acool aggiunto ti permette di usare l´ acqua vicino ai 0?C riducendone la viscosit?.

Alcuni additivi sono gi? di per se completi (anti corosione e anti micororganismi ) e non necessitano di ulteriori aggiunte.
Commento #10 di
Cyberchicken
10 maggio 2003 alle 01:13
anodo sacrificale
Veramente bell'articolo. Solo che non mi permette ancora di "camminare" da solo nella chimica smile.gif
Il mio impianto è rame, rame cotto (cos'è?), saldature (stagno piombo penso) plastiche, gomme, vetro, aqua distillata, alcool dent. (un bel po') e forse una goccia di sapone (parti non sciaquate troppo bene).
A parte le saldature, mi sembra non ci sia grosso rischio di corrosione, però l'idea di un anodo sacrificale mi stuzzica molto (nel caso dovessi mettere uno scambiatore ad aria in alluminio).
Se ho capito bene dovrei immergere in vaschetta un pezzo di Zinco (oppure cos'altro? e dove lo trovo?) collegato elettricamente al rame, giusto?
Grazie
Commento #11 di
Alexhwoc
11 maggio 2003 alle 16:07
L´ anodo scarificale va bene in una struttura aperta, tipo una barca nel fime o nel mare non certo a un impianto chiuso con alcuni litri d´ acqua.
Lo zinco che si corrode finirebbe all´ interno del circuito formado depositi e alterando il pH, inoltre la sua solubilizzazione pu? avvenire anche per riduzione dell´ idrogeno liberando idrogeno gassoso nel caso in cui il ciruito non fosse a contatto con aria e quindi non ossigenato.
Non ? una buona idea a mio parere, ? piuttosot meglio tenere controllato il pH dell´ acqua e aggiungere degli inibitori appositi.
Commento #12 di
alberto
18 dicembre 2003 alle 01:09
QUOTE
Originariamente inviato da Hw-Vault
L´abbinamento nei nostri circuiti di raffreddamento a liquido di materiali diversi pu? avere ripercussioni come la corrosione. Ecco tutto quello che dobbiamo sapere.

Link all´articolo: http://www.hw-vault.com/articolo.php?id=9


non ? pi? pratico usare una soluzione al 30-40% di glicole
( paraflu) invece di fare tanti miscugli

si migliora lo scambio termico si innalza il punto di ebollizione e si risovono tutti i problemi di corrosione o incrostazione
Commento #13 di
~{FoREvEr}~
19 dicembre 2003 alle 13:40
QUOTE
Originariamente inviato da alberto


non ? pi? pratico usare una soluzione al 30-40% di glicole  
( paraflu)  invece di fare tanti miscugli  

si migliora lo scambio termico si innalza il punto di ebollizione e si risovono tutti i problemi di corrosione o incrostazione  

Per l´impiego nel sistemi di watercooling sconsiglio totalmente il parafl?; la migliore soluzione rimane la comune acqua.
Commento #14 di
fulvio
26 febbraio 2004 alle 19:35
ottone ed alluminio
Un articolo molto utile.
Ho un impianto di raffreddamento con dissipatori in aluminio ed alcuni raccordi idraulici in ottone. Il liquido è acqua deionizzata con conducibilità molto bassa (1us/cm). Devo avere paura che il rame presente nell'ottone provochi corrosione sull'aluminio (o viceversa) anche se questi due matreiali sono separati da parecchi cm di acqua altamente resistiva?.
Dove potrei trovare articoli per approfondire la mia conoscenza?

Grazie
Saluti
Fulvio
Commento #15 di
~{FoREvEr}~
12 marzo 2004 alle 20:07
Se hai componenti in rame il rischio c´?, magari il fenomeno non ? velocissimo ma comunque presente.

Se vuoi documentarti un p? dovresti cercare sui manuali di chimica, li troverai di sicuro ci? che cerchi anche se non masticando la materia non sar? proprio semplicissimo da comprendere.

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Corrosione negli impianti

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Data:
Venerdì 25 Aprile 2003

 

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